Summary
Förändringar i sammandragande och passiv lem muskel mekaniska egenskaper är viktiga biomarkörer för muskelsjukdomar. Detta manuskript beskriver fysiologiska analyser för att mäta dessa egenskaper i den murina extensor digitorum longus och tibialis anterior muskler.
Abstract
Kroppsrörelser är huvudsakligen av mekanisk funktion skelettmuskulaturen. Skelettmuskulatur består av flera buntar av myofibers som mantlade med intramuskulära bindväv. Varje myofiber innehåller många myofibriller som löper i längdriktningen utmed längden av myofiber. Myofibriller är den kontraktila apparaten i muskel och de består av upprepade kontraktila enheter som kallas sarkomerer. En sarcomere enhet innehåller aktin och myosin filament som är åtskilda av Z-skivor och titin protein. Mekanisk funktion av skelettmuskel definieras av de kontraktila och passiva egenskaper muskler. De kontraktila egenskaper används för att karakterisera mängden kraft som genereras under muskelkontraktion, tid för styrkebidrag och tid för muskelavslappning. Varje faktor som påverkar muskelsammandragning (såsom interaktion mellan aktin och myosin filament, homeostas av kalcium, ATP / ADP-förhållandet, etc.) påverkar kontraktila properties. De passiva egenskaperna avser de elastiska och viskösa egenskaper (styvhet och viskositet) av muskeln i frånvaro av kontraktion. Dessa egenskaper bestäms av den extracellulära och de intracellulära strukturella komponenterna (t.ex. titin) och bindväv (huvudsakligen kollagen) 1-2. De sammandragande och passiva egenskaper är två oskiljaktiga aspekter av muskelfunktion. Exempelvis armbåge flexion åstadkommes genom sammandragning av musklerna i den främre avdelningen av den övre armen och passiv sträckning av muskler i den bakre kammaren i överarmen. För att verkligen förstå muskelfunktion bör båda sammandragande och passiva egenskaper studeras.
De sammandragande och / eller passiva mekaniska egenskaper muskler ofta äventyras i muskelsjukdomar. Ett bra exempel är Duchennes muskeldystrofi (DMD), en allvarlig muskelförtvining sjukdom orsakad av dystrofin brist 3. Dystrofin är en cytoskelett protei som stabiliserar muskeln cellmembranet (sarcolemma) under muskelkontraktion 4. I frånvaro av dystrofin, är sarcolemma skadas av skjuvkraften genereras under kraftöverföring. Detta membran rivning initierar en kedjereaktion som leder till muskel celldöd och förlust av kontraktil maskiner. Som en konsekvens av detta muskel kraft minskas och döda myofibers ersätts av fibrotiska vävnader 5. Denna senare förändring ökar muskelstelhet 6. Noggrann mätning av dessa förändringar ger viktig vägledning för att bedöma sjukdomsförloppet och för att bestämma terapeutiska effekten av ny gen / cell / farmakologiska interventioner. Här presenterar vi två metoder för att utvärdera både kontraktila och passiva mekaniska egenskaper extensor digitorum longus (EDL) muskel och de kontraktila egenskaperna hos tibialis anterior (TA) muskel.
Protocol
1. Utvärdering av den kontraktila och passiv egenskaper EDL Muscle Ex vivo
De sammandragande och passiva egenskaper EDL muskeln mäts ex vivo med Aurora Scientific in vitro-muskel testsystem. Se Tabell 1 för material och utrustning.
1,1 Inventarier förberedelse
- Montera vävnads-organbadet genom att fästa oxytube till vatten-mantel vävnadsbad. Fäst det monterade badet till muskeln monteringsapparaten. Anslut gasledningen till oxytube. Fäst linjerna vattencirkulationen till vatten-manteln vävnadsbad och placera nålventilen i badet dränering.
- Slå på cirkulerande vatten-bad och justera temperaturen till 30 ° C. 7. Tillåt 5 PSI (pounds per square inch) av 95% O 2 -5% CO 2 att strömma genom oxytube. Fyll badet med Ringers buffert. Jämvikta buffert under minst10 minuter med en stadig gasflöde genom att justera oxytube ventilen.
- Slå på instrumenten (stimulator, dual-mode spak system och signalgränssnitt). Ladda dynamiska muskelkontroll (DMC) programvara enligt tillverkarens anvisningar.
1,2 EDL muskel dissektion
Alla djurförsök måste godkännas av Institutional Animal Care och användning kommittén.
- Söva musen med intraperitoneal injektion av 2,5 | il / g kroppsvikt av bedövningsmedlet cocktail (se material avsnitt). Under hela det kirurgiska förfarandet var sedationsdjupet kontrolleras genom att utföra en tå nypa. Ett tillägg på 10% av den initiala dosen bedövningsmedel administreras vid behov för att hålla djuret under anestesi. Raka bakbenet. Hålla temperaturen kroppstemperaturen vid 37 ° C före dissektion förfarande genom att placera musen på en värmedyna. Kroppstemperaturen övervakas genom att kontinuerligt mäta rektal temperaure användning av en termisk sond.
- Placera musen liggande på dissekering kortet (figur 1). Dra av benet huden för att exponera bakbenet muskler. Säkra benet på Sylgard blocket med två Klädsömmare stift, en i foten och den andra i gracilismuskeln. Placera en värmelampa ovanför mus kroppen att hålla kroppstemperaturen vid 37 ° C. Ständigt superfuse alla utsatta muskler med Ringers buffert. Dränera överskott buffert genom en vakuumledning.
- Exponera distala TA senan och extensor ligament i ett stereomikroskop genom att dissekera huden mot foten. Ta försiktigt bort fascian som täcker TA muskler. Skär extensor ligament att släppa den distala TA senan.
- Skär den distala TA senan och använda den för att dra av TA muskeln. Ta försiktigt bort TA muskeln vid dess proximala fastsättning. Placera en tunn bit av Ringers buffert indränkt bomull bredvid EDL muskeln att absorbera blödning orsakad av bristning av TA-muskel vaskulaturen. Använd vakuumledningen för att avlägsna överskott av buffert och blod.
- Tie en dubbel fyrkantiga knop följt av en slinga knut med en sutur bröd silke vid muskelsena korsningen (MTJ) i den distala EDL muskeln (figur 2). Göra ett snitt i den distala delen av biceps femoris-muskeln att exponera den proximala EDL muskeln. Upprepa samma uppsättning knop (figur 2) vid MTJ av den proximala EDL senan. Fäst kroken hävarm till antingen den proximala eller distala knutar med en dubbel kvadrat knut med samma sutur linje. Skär av den återstående sutur linjen.
- Skär den proximala EDL senan överlägsen den proximala sutur knuten. Lyft upp EDL muskeln med kroken och skär kärlsystemet under muskeln. Skär den distala EDL senan underlägsen den distala sutur knut för att ta bort EDL muskeln från bakbenet. Täcka den exponerade bakbenet med en bit av Ringers buffert indränkt bomull.
- Fäst kroken hävarmen. Rikta muskeln vertikaltmellan två elektroder. Säkra distala sutur linjen till den fasta tjänsten. Lyft upp vävnadsbadet att dränka muskeln i Ringers buffert. Justera vilospänning till 1,0 g med hjälp av dubbelbrytningen grov / fin översättning scenen och låta muskeln att jämvikt under minst 10 minuter.
1,3 mäta sammandragande och passiva egenskaper EDL muskeln
Använd Tabell 2 för att ställa in parametrarna i DMC programvara för vart och ett av följande mätningar. Analysera data med hjälp av dynamiska muskel analys (DMA) mjukvara.
1.3.1 Mätning av kontraktila egenskaper EDL muskeln
- Stimulera EDL muskeln tre gånger vid 150 Hz med 60 sek isär för att stabilisera muskler 8.
- Stimulera EDL muskeln vid olika vila spänningar för att bestämma den optimala längden (LO). Den optimala längden är längden på vilken muskel utvecklar maximal rycka spänning. Låt muskeln attslappna av 2 minuter.
- Justera vilospänning Lo. Mät muskel kraft vid samma rycka stimulering. Bestämma den absoluta rycka kraften (Pt), tid till topp spänning (TPT) och halv relaxationstiden (½ RT) av Pt. Låt muskeln att slappna av i 2 min.
- Justera vilospänning Lo. Mät tetanic muskel som alstras vid olika frekvenser stimulering (50, 80, 100, 120, 150 och 200 Hz). Bestämma den absoluta maximala tetanic muskel kraft (Po) där muskel kraft når maximal. Mät TPT och ½ RT av Po 9.
- Låt muskeln att slappna av i 5 minuter. Justera vilospänning Lo. Applicera 10 cykler av excentriska kontraktioner med 2 min vila mellan omgångarna. Beräkna den relativa kraften förlusten av Po efter varje cykel av excentrisk kontraktion.
- Lossa EDL muskeln från apparaten och skär senor på suturstället. Bestäm muskeln våtvikt och beräkna muskel tvärsnittsarea (CSA)6,10.
1.3.2 Mätning av passiva egenskaper EDL muskeln
- Dissekera den kontralaterala EDL muskler och anslut den till apparaten som beskrivs i avsnitt 1,2, steg 2 till 7.
- Ämne EDL muskeln till en sex-stegs stretching protokoll där muskeln är ansträngd till 160% Lo med en ökning på 10% Lo. Analysera spännings-töjnings profil 6.
- Utvärdera viskösa egendom EDL muskeln genom att mäta hastigheten spänningsrelaxation (SRR) vid följande tidsramar efter sträckning och hålla muskeln vid 10% Lägsta: från topp till 0.1s efter toppen (pp), från 0,1 till 0,2 s pp, från 0,2 till 0,5 s pp, från 0,5 till 1s pp och från 1 till 1.5s pp
- I slutet av studien, avliva musen genom cervikal dislokation och / eller halshuggning när musen är fortfarande under anestesi. Lossa EDL muskeln från apparaten och skär senor på suturstället. Bestäm muskeln våtvikt och beräkna muskeln korset sectional område (CSA) 6, 10.
2. Utvärdering av den kontraktila egenskaper TA Muscle In situ
De kontraktila egenskaperna hos TA-muskeln mäts med Aurora Scientific in situ muskel testsystem. Se Tabell 1 för material och utrustning.
2,1 Inventarier förberedelse
- Värm upp termo-styrda djur stadiet till 37 ° C med användning av cirkulerande vattenbad.
- Slå på instrumenten (stimulator, dual-mode spak system och signalgränssnitt). Fyll DMC programvaran enligt tillverkarens anvisningar.
2,2 Beredning av TA muskeln för in situ kraftmätning
- Söva musen, raka bakbenen och exponera TA muskler som beskrivs i steg 1 till 3 i avsnitt 1,2.
- Knyt en dubbel fyrkant knut runt knäskålen ligament USIng ett bröd siden sutur. Knyt en dubbel råbandsknop följt av en slinga knut vid MTJ av den distala TA muskeln (figur 2), binda en annan dubbel råbandsknop lämnar en ~ 10 mm ögla från den distala senan TA knut med samma sutur linje. Placera den andra dubbel råbandsknop på sidan av slingan.
- Ta bort stiften från bakbenen och placera djuret liggande. Exponera biceps femoris muskeln. Göra ett snitt i mittlinjen för att avslöja ischiasnerven. Knyt en dubbel råbandsknop runt den proximala änden av ischiasnerven. Trim ena sidan av suturen linjer och skär nerven överlägsen knuten. Försiktigt, dra ischiasnerven mot knäet med suturlinjen och rensa den omgivande bindväv till fri ~ 5 mm av dess längd. Dra inte nerven under denna procedur och ständigt superfuse nerven med ringsignalen buffert.
- Förbered kontralaterala TA muskeln som beskrivs i steg 1 till 3. Täcka en av de exponerade bakbenet med en bit av Ringer buffert indränkt bomull. Ständigt superfuse båda bakbenen med förvärmd (37 ° C) Ringers buffert. Avlägsna överskott buffert genom en vakuumledning.
- Placera djuret liggande på djuret plattformen. Fäst hållaren knä klämman till djuret plattformen och fäst båda knäna till metallstift med dubbla kvadratiska knutar med knäskålen linjerna ligament sutur. Pin båda fötterna på Sylgard blocket med sömmerska stift. Säkra djuret korgen på termo-styrd skede. Placera värmelampa att upprätthålla djurets kroppstemperaturen vid 37 ° C.
- Fäst elektrodhållaren till djuret plattformen och lägga ischiasnerven på elektroden med hjälp av sutur linjen. Håll elektroden bort från bakbenet musklerna. Skär den distala TA senan av icke täckta bakbenen på MTJ suturstället. Fäst distala TA slingan senan sutur mot hävarmen kroken. Täck den exponerade bakbenen muskler med en varm Ringers buffert indränkt bomull.
- Använd tabell 2 för att ställa in parametrarna i DMC programvaran. Följ samma protokoll som beskrivs i avsnitt 1.3.1 för att bestämma de kontraktila egenskaperna hos TA muskler. Analysera data med hjälp av DMA-programvaran.
- Efter kontraktila egendom mätning loss distala TA slingan sena sutur från lastbryggan armen kroken. Ta TA muskeln. Bestäm muskeln våtvikt och beräkna CSA 10.
- Mät de kontraktila egenskaperna hos den kontralaterala muskeln TA enligt stegen 1 till 3 som beskrivits ovan. Avliva musen enligt lokala behandlingsrekommendationer i slutet av studien.
Representative Results
Följande resultat är en representation från våra tidigare rapporter 6,9. Data presenteras som medelvärde ± standardfel av medelvärdet. Tabell 3 visar de morfometriska egenskaper EDL muskeln i normal BL10 och dystrofin-brist (mdx) möss vid 4 till 6 månaders ålder. Figur 4 visar representativa kontraktila och passiva egenskaper EDL muskler från BL10 och MDX möss. De kontraktila egenskaper EDL muskeln beskrivs av följande villkor, inklusive de specifika (absolut kraft dividerat med CSA) rycka kraft (figur 4A), specifik maximal tetanic kraft (Figur 4B), TPT och ½ RT av den absoluta maximala tetanic kraft (Figur 4C och D). Den TPT och ½ RT kan också räkna från den absoluta rycka kraft. Stress-stammen profil (figur 4E) och SRR (Figur 4F) enre används för att beskriva de passiva egenskaperna hos EDL muskeln.
Avsaknad av dystrofin har en betydande inverkan på de kontraktila och passiva egenskaper EDL muskeln 6,9. Specifik rycka och tetanic krafter minskas betydligt i mdx EDL muskeln. Den TPT är betydligt snabbare när ½ RT är betydligt långsammare i MDX EDL muskeln. Den spännings-töjnings profilen tyder på att styvheten avsevärt ökas i mdx EDL muskeln. MDX EDL muskeln ger också en betydligt mycket högre motståndskraft (passiv spänning) innan den når toppen stressen, medan post-topp spänningar minskar mycket snabbare. Vidare var SRR signifikant högre i mdx EDL muskeln jämfört med den för den BL10 EDL muskeln.
Statistisk analys
Statistisk signifikans mellan två grupper analyseras genom Students t-test. För statistical betydelse mellan flera grupper, Enkel eller Tvåvägs ANOVA-analys följt av Bonferroni post hoc-analys rekommenderas med SAS mjukvara (SAS Institute Inc., Cary, NC). Skillnad vara signifikant när p <0,05.
Tabell 1. Material och utrustning.
| Experiment | Vilospänning (g) | Puls frekvens (Hz) | Pulsbredd (ms) | Stimulering varaktighet (ms) | Stretch längd | Stretch varaktighet (ms) | Sträckningshastighet | Kommentarer |
| 1. Utvärdering av kontraktila och passiva egenskaper EDL muskeln ex vivo | ||||||||
| 1.3.1 Mätning av kontraktila egenskaper EDL muskeln | ||||||||
| 1. Värm upp | 1,0 | 150 | 0,2 | 300 | Vila muskeln för 60 sekunder mellan varje stimulus. Dessa preliminära tetanic sammandragningar stabiliserar muskeln för efterföljande mätningar. | |||
| 2. Optimal muskel längd (Lo) | 0,5, 1,0, 1,5 och 2,0 | 1 | 0,2 | 300 | Låt muskeln att slappna av i 30 sekunder mellan varje stimulus. Mät muskeln optimala längden med hjälp av en digital skjutmått. | |||
| 3. Singel TWItch kraft (Pt) | Justera vilospänning Lo | 1 | 0,2 | 300 | ||||
| 4. Tetanic muskelkraft | Justera vilospänning Lo | 50, 80, 100, 120, 150 och 200 | 0,2 | 300 | Låt muskeln att slappna av under 1 minut mellan varje stimulus. Bestäm den frekvens som genererar den maximala absoluta tetanic kraft (Po). | |||
| 5. Excentrisk kontraktion | Justera vilospänning Lo | Använd den frekvens som genererar maximal tetanic kraften (Po) | 0,2 | 700 | 10% Lägsta | Senaste 200 ms för att stimulera varaktighet | 0,5 Lo / sek | Upprepa excentrisk kontraktion för 10 cykler med 2 min vila mellan omgångarna. |
| 6. CSA av EDL muskeln | CSA = (muskelmassa (g) / [1,06 g / cm 3 X (Lo x 0,44)]. 1,06 g / cm 3 är muskeln densitet och 0,44 är EDL muskelfiber längd Lo förhållande. | |||||||
| 1.3.2 Mätning av passiva egenskaper EDL muskeln | ||||||||
| 1. Sex-steg stretching protokoll | Justera vilospänning Lo | 10% Lägsta | 2 cm / sek | Upprepa stretching protokollet med en ökning på 10% Lo till 160% Min uppnås. Alow 1,5 sek mellan stretch cykler. | ||||
| 2. SRR | Justera vilospänning Lo | 10% Lägsta | 2 cm / sek | SSR beräknas genom att dividera skillnaden i spänning med time förflutit mellan två tidpunkter i en tidsram. | ||||
| 2,3 mäta kontraktila egenskaper TA muskeln | ||||||||
| 1. Värm upp | 4,0 | 150 | 0,2 | 300 | Vila muskeln för 60 sekunder mellan varje stimulus. | |||
| 2. Optimal muskel längd (Lo) | 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 och 7,0 | 1 | 0,2 | 300 | Låt muskeln att slappna av i 30 sekunder mellan varje stimulus. Mät muskeln optimala längden med hjälp av en digital skjutmått. | |||
| 3. CSA av TA muskeln | CSA = (muskelmassa (g) / [1,06 g / cm 3 x (Lo X 0,6)]. 0,6 är TA muskelfibrer längd Lo raTio. | |||||||
Tabell 2. Parametrar för utvärdering av de mekaniska egenskaperna hos de EDL och TA muskler.
| Sila | Ålder (mån) | Kroppsvikt (g) | EDL vikt (mg) | EDL Lo (mm) | EDL CSA (mm 2) |
| BL10 | 6 | 32,03 ± 0,57 | 13,90 ± 0,77 | 14,09 ± 0,04 | 2,12 ± 0,12 |
| MDX | 6 | 35,44 ± 0,42 * | 16,73 ± 0,42 * | 13,93 ± 0,05 * | 2,57 ± 0,07 * |
Tabell 3. Morfometriska egenskaper EDL muskeln. *, Värdet i MDx möss skiljer sig väsentligt från den hos åldersmatchade BL10 möss.
Figur 1. En schematisk bild av skräddarsydda mus dissektion styrelsen. Dissektion styrelse består av en ½ tum tjock plexiglas och tillverkades på institutionell butiken. Klicka här för att se större bild .
/>
Figur 2. En serie digitala bilder som visar stegen att knyta en dubbel råbandsknop följt av en slinga knut på MTJ. Asterisk, denEDL muskel, Arrow, den distala senan av EDL muskeln.
/>
Figur 3. En schematisk bild av skräddarsydd plattform för in situ TA muskelfunktion analys. Plexiglaset djur plattform och rostfria knä innehavare har utformats för att montera på 809B på plats mus apparat. *, Rostfritt stål stav (Cat # MPR-2.0 , Siskiyou, Grants Pass, OR), #, Universal elektrodhållare (Cat # MXB, Siskiyou, Grants Pass, OR), §, elektrodfästet stav (Cat # MPR-3,0, Siskiyou, Grants Pass, OR); ** Sylgard blocket. Klicka här för att se större bild .
Figur 4. Representativa resultat för de kontraktila och passiva egenskaper EDL muskeln. De sammandragande egenskaper EDL muskeln kännetecknas av specifika rycka kraften (A), den specifika tetanic kraften (B), tiden till maximal spänning (C) och halv relaxationstiden (D). De passiva egenskaperna hos EDL muskeln bedöms av spänningstöjning profilen (E) och SSR. * Mdx möss skiljer sig betydligt från åldersmatchade BL10 möss.
Discussion
I detta protokoll, har vi illustrerat fysiologiska analyser för att mäta de kontraktila och passiva egenskaper EDL muskeln och de kontraktila egenskaperna hos TA-muskeln. Ett stort problem i muskelfysiologi studier är syresättning av den utvalda muskeln. För stora muskler (t.ex. TA muskeln) är på plats strategi att föredra eftersom syre diffusion från Ringers buffert inte kan nå mitten av muskeln i en in vitro-analys. In situ metod inte stör normal blodtillförsel och hypoxi-associerad konstgjorda effekter kan undvikas. EDL muskel är en av de mest använda muskel i fysiologi studie. Syresättning av hela muskeln kan uppnås i ett in vitro-system på grund av den lilla storleken av muskeln. Vidare tillhandahåller in vitro-system en sluten miljö för att manipulera koncentrationerna av joner (Ca 2 +, Na + och K +) och kemiskalier (ATP och glukos) som är nödvändiga för optimal muskel kraft generation. Detta ger en fantastisk möjlighet att studera effekten av dessa variabler på våld produktion.
Noggrann mätning av de kontraktila och passiva egenskaperna hos extremiteten muskeln är avgörande att studera skelettmuskler. Karakteristiska förändringar av dessa egenskaper anses ofta som kännetecken för olika muskelsjukdomar. Förändringar i dessa parametrar är också viktiga indikatorer för att avgöra om en experimentell terapi är effektiv eller inte.
Disclosures
Inga intressekonflikter deklareras.
Acknowledgments
Detta arbete har finansierats med bidrag från National Institutes of Health (AR-49.419, DD), muskeldystrofi Association (DD) och NIH utbildningsstipendium T90DK70105 (CH).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Tissue-organ bath | Radnoti LLC, CA, USA | Water-jacket tissue bath (Cat #158351-LL), Oxygen disperser tube (Cat #160192), Luer valve (Cat#120722) | |
| Circulating water bath | Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | ||
| Gas mix | Airgas National, Charlotte, NC, USA | 95% O2 and 5% CO2 | |
| In vitro muscle function assay apparatus |  Aurora Scientific, Aurora, ON, Canada |
The system consists of a stimulator (Model# 701A), a dual-mode lever system (Model#300C or 305C), a signal interface (Model # 604B) and a test apparatus (Model# 800A) to vertically mount tissue organ bath | |
| In vitro muscle function assay software | Aurora Scientific, Aurora, ON, Canada |
Dynamic muscle control (DMC) software and dynamic muscle control data analysis (DMA) software | |
| Mouse anesthesia cocktail mixed in 0.9% NaCl | Refer to the institutional guidelines | Ketamine (25 mg/ml), xylazine (2.5 mg/ml) and acepromazine (0.5 mg/ml). Throughout the surgical procedure, a supplement of 10 % of the initial dose may be needed to keep animal under anesthesia. | |
| Sylgard | World Precision Instrument | Cat#SYLG184 | |
| A custom-made Plexiglas dissection board | In house designed | Refer to Figure 1 | |
| Heating lamp | Tensor Lighting Company, Boston, MA, USA | 15 Watt lamp to keep the mouse warm during dissection | |
| Ringer's Buffer | Chemicals are purchased from Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | Composition in mM: 1.2 NaH2PO4 (Cat#S369) , 1 MgSO4 (Cat# M63), 4.83 KCl (Cat# P217), 137 NaCl (Cat# 217), 24 NaHCO3 (Cat# S233), 2 CaCl2 (Cat #C79) and 10 glucose (Cat# D16). Dissolve chemicals individually and mix in the order listed above. Store at 4 °C. | |
| Stereo dissecting microscope | Nikon, Melville, NY, USA | ||
| Dissection tools | Fine Science Tools, Foster City, CA, USA | Coarse forceps, coarse scissors, fine forceps (Straight and 45 ° angle) | |
| Braided silk suture #4-0 | SofSilk USSC Sutures, Norwalk, CT, USA | Cat # SP116 | |
| A custom-made stainless steel hook | Small Parts, Inc. | 2'' long S/S 304V (0.18'' diameter) for force transducer 305C or 2.5'' long S/S 304V (0.012'' diameter) for transducer 300C (Cat# ASTM A313) | |
| In situ muscle function assay system | Aurora Scientific, Aurora, ON, Canada |
The system (809B, in situ mouse apparatus) consist of a stimulator (Model# 701B), a dual-mode lever system (Model# 305C), a signal interface (Model# 604A) and a thermo controlled footplate apparatus (Model# 809A) | |
| In vitro muscle function assay software | Aurora Scientific, Aurora, ON, Canada |
Dynamic muscle control (DMC) software and dynamic muscle control data analysis (DMA) software | |
| A custom-made TA assay animal platform | In house designed | Refer to Figure 2 | |
| A custom-made stainless steel hook | Small Parts, Inc. | Cat# ASTM A313 | 0.5'' long S/S 304V (0.18'' diameter) |
| Custom-made 25G platinum electrodes | Chalgren Enterprises, Gilroy,CA | Solder two 0.016'' thick platinum wires to two 24G electric wires | |
Table 1. Materials and equipment. |
|||
References
- Huijing, P. A. Muscle as a collagen fiber reinforced composite: a review of force transmission in muscle and whole limb. J. Biomech. 32, 329-345 (1999).
- Moss, R. L., Halpern, W. Elastic and viscous properties of resting frog skeletal muscle. Biophys. J. 17, 213-228 (1977).
- Hoffman, E. P., Brown, R. H., Kunkel, L. M. Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus. Cell. 51, 919-928 (1987).
- Petrof, B. J., Shrager, J. B., Stedman, H. H., Kelly, A. M., Sweeney, H. L. Dystrophin protects the sarcolemma from stresses developed during muscle contraction. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90, 3710-3714 (1993).
- Pastoret, C., Sebille, A. mdx mice show progressive weakness and muscle deterioration with age. J. Neurol. Sci. 129, 97-105 (1995).
- Hakim, C. H., Grange, R. W., Duan, D. The passive mechanical properties of the extensor digitorum longus muscle are compromised in 2- to 20-mo-old mdx mice. J. Appl. Physiol. 110, 1656-1663 (2011).
- Segal, S. S., Faulkner, J. A. Temperature-dependent physiological stability of rat skeletal muscle in vitro. Am. J. Physiol. 248, 265-270 (1985).
- Grange, R. W., Gainer, T. G., Marschner, K. M., Talmadge, R. J., Stull, J. T. Fast-twitch skeletal muscles of dystrophic mouse pups are resistant to injury from acute mechanical stress. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 283, 1090-1101 (2002).
- Hakim, C. H., Duan, D. Gender differences in contractile and passive properties of mdx extensor digitorum longus muscle. Muscle Nerve. 45, 250-256 (2012).
- Hakim, C. H., Li, D., Duan, D. Monitoring murine skeletal muscle function for muscle gene therapy. Methods Mol. Biol. 709, 75-89 (2011).
